В недавнем исследовании, опубликованном в Cells , ученые исследовали патофизиологию коронавирусной болезни 2019 (COVID-19) в различных тканях, включая легкие, почки, сердце и мозг, для более глубокого понимания ее острых и долгосрочных симптомов.

Фон

Коронавирусы (CoV), в том числе коронавирус тяжелого острого респираторного синдрома 2 (SARS-CoV-2), обычно поражают дыхательные и пищеварительные тракты видов-хозяев. Однако патологические исследования подтвердили, что инфекция SARS-CoV-2 клинически проявляется во многих органах. Степень вовлечения различных органов может быть надежным маркером неблагоприятных исходов COVID-19 и PASC. PASC, то есть продолжающееся симптоматическое течение COVID-19 в течение более 12 недель, может поражать легкие, почки, сердце и мозг хозяина с различной степенью тяжести.

Об исследовании

В настоящем исследовании исследователи провели тщательный перекрестный анализ клинических и патологических данных о случаях COVID-19 с первого пика пандемии. Кроме того, они оценили эти данные на наличие невропатологии болезни Альцгеймера (БА). Они выбрали девять из 15 вскрытий COVID-19 для анализа исследования, проведенного в период с 17 апреля по 4 июня 2020 года. Было 10 контрольных, из которых в пяти случаях была пневмония, не связанная с COVID-19. У остальных пяти мозг не был заражен COVID-19, в том числе у трех пациентов с болезнью Альцгеймера.

Два судебно-медицинских эксперта, гериатр и невролог провели ретроспективный обзор медицинских карт всех девяти участников исследования. Клинически устанавливали наличие или отсутствие сопутствующих заболеваний, деменции, делирия и сепсиса. Команда собрала образцы тканей трупов, инфицированных SARS-CoV-2, для патологических исследований.

Он включал по одному срезу на долю легкого, пять срезов сердца из средне-горизонтального среза и по одному срезу от каждой почки, включая корковое и мозговое вещество. Они также собрали семь срезов мозга из лобной, височной, теменной и затылочной долей; гиппокамп – энторинальная кора; мост; и мозжечок. Команда также провела обычное гистологическое исследование этих срезов с использованием метода окрашивания гематоксилин-эозином (H&E).

Optimum Nutrition, Opti-Men, 150 таблеток

Кроме того, исследователи количественно определили нагрузку рибонуклеиновой кислоты (РНК) SARS-CoV-2 в этих тканях с помощью количественной полимеразной цепной реакции с обратной транскрипцией (qRT-PCR) и капельной цифровой PCR (ddPCR). Наконец, исследователи проверили воспалительные инфильтраты и микротромбы в нижней доле левого легкого, правой почке, левом желудочке сердца, лобной доле переднего мозга и варолиевом мосту заднего мозга на наличие SARS-CoV-2. Поскольку количество случаев было небольшим, команда использовала непараметрический статистический тест и тест Фридмана для сравнения различных тканей у субъектов. Они использовали U-критерий Манна-Уитни, чтобы сравнить различия в баллах между случаями и контролем для каждого органа.

Результаты исследования

Основной вывод исследования заключался в том, что причиной PASC, скорее всего, было стойкое воспаление, а не постоянная репликация SARS-CoV-2. Воспалительные и иммуноопосредованные изменения усиливают прямое цитопатическое повреждение, вызванное SARS-CoV-2. Они усиливают повреждение эпителия и эндотелия, просачивание сосудов и ослабление Т-клеточного ответа наряду с чрезмерной активацией клеток линии макрофагов; следовательно, он охватывает несколько органов. В ряде случаев легочная недостаточность вызывает тяжелую гипоксию во всех тканях.

Авторы обнаружили, что органом с наибольшей нагрузкой антигенами SARS-CoV-2 были легкие, а почки разделяли нагрузку, но в меньшей степени. Однако в сердце и мозге были редкие эндотелиальные клетки или мостовые нейроны и абсолютно не было признаков активной репликации SARS-CoV-2. По сравнению с контролем, в легких умершего пациента с COVID-19 также был заметно более высокий уровень микротромбоза и большое количество Т-лимфоцитов.

Кроме того, они обнаружили, что в сердце были редкие Т-лимфоциты, минимальные следы SARS-CoV-2 в эндотелии-эндокарде и очаги активированных макрофагов. В головном мозге также были обнаружены минимальные следы SARS-CoV-2 и редкие Т-лимфоциты, но заметная активация микроглии в лобной коре, которая, вероятно, была связана с ранее существовавшей нейродегенерацией из-за болезни Альцгеймера, а не из-за COVID-19. Напротив, варолиевый мост демонстрировал самую высокую активацию микроглии, связанную с инфекцией SARS-CoV-2.

Выводы

Текущее исследование представило замечательную патологическую картину того, как SARS-CoV-2 проникает в различные ткани человека. Это продемонстрировало, что повреждение тканей легких и почек может быть напрямую связано с цитопатическими эффектами, вызванными SARS-CoV-2, и последующими механизмами, опосредованными воспалением. Однако,

Повреждение сердца и головного мозга, вызванное COVID-19, в основном было связано с аберрантным и стойким воспалением. Таким образом, полное выздоровление от COVID-19 требует прекращения обоих, что может занять много месяцев.

Более глубокое понимание краткосрочных и долгосрочных пагубных последствий COVID-19 может помочь улучшить уход за пациентами с COVID-19, особенно после острой фазы заболевания. Например, некоторым пациентам может потребоваться физическая и когнитивная подготовка, а также психосоциальная поддержка в приоритетном порядке во время выздоровления для восстановления прежних функций.